CN104712422B - 涡轮增压器中心壳体 - Google Patents
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Abstract
一种组件,能够包括:压缩机背板;支承轴套,其从所述压缩机背板轴向延伸并且包括外表面以及沿着所述外表面设置的公联接特征;以及外壳,其包括压缩机端,在所述压缩机端处的支承轴套开口,涡轮机端,定位在所述压缩机端和所述涡轮机端之间的内表面,以及沿着所述内表面的一部分设置的母联接特征,所述公联接特征和所述母联接特征配置成将所述支承轴套联接到所述外壳。还公开了各种装置、组件、系统、方法等的其他示例。
Description
技术领域
在本文中公开的主题总体上涉及用于内燃发动机以及尤其用于壳体的涡轮机械。
背景技术
涡轮增压器可以包括设置在压缩机壳体与涡轮机壳体之间的中心壳体,其中,中心壳体支撑一个或多个轴承,用于旋转操作性地联接到由涡轮机壳体容纳的涡轮机叶轮和由压缩机壳体容纳的压缩机叶轮的涡轮增压器轴。在操作期间,这种涡轮增压器能够从内燃发动机的高温排气的流动中提取能量,以压缩内燃发动机的进入空气。
作为示例,中心壳体可以形成为一体工件,例如,在机加工工艺之前使用铸造工艺。铸造工艺可以涉及提供组装的组合式芯,在该芯周围,使用模具(例如,铸件)铸造中心壳体。在这种示例中,模具可以由包含在模具盒内的压实砂构成,其中,压实砂形成部件形状的外表面。作为示例,芯可以位于模具内(例如,在由压实砂构成的形状内)。为了形成铸造部件,模具可以装有熔融金属或合金等材料,该材料可以流入在压实砂与芯之间的空间内(如果有的话)。在硬化填充材料之后,模具盒可以打开并且去除压实砂,以露出铸造部件。在具有芯的情况下,然后可以从铸造部件中去除,例如,作为除芯工艺的一部分。通过铸造形成为一体工件的中心壳体具有各种问题。例如,碎屑可陷入难以进入或检查的区域(例如,通过芯形成的区域)内。还可以复杂化或者另外限制机加工,尤其在使用一个或多个芯形成的区域方面。这种与制造相关的问题可以对涡轮增压器操作具有影响。
涡轮增压器操作的各种方面可受到温度的影响。例如,在一个或多个轴承由润滑剂润滑的情况下,在中心壳体内的高温可造成润滑剂降解、结焦、沉积物形成等。作为另一个示例,从涡轮机侧到压缩机侧的热回放能够更加增大由压缩造成的进入空气温度,这可相应地增大增压空气冷却器的负荷。关于上述一体工件中心壳体,由于制造,所以可以具有用于收集润滑剂的陷阱,其中,时间和温度可以造成结焦。进一步地,作为一体工件,热能可以容易地从中心壳体的涡轮机侧传导到压缩机侧,这可以用于提高轴承和轴系统的温度。
在本文中描述涡轮增压器部件、组件等的各种示例,作为示例,可以有助于在操作期间制造、减少热回放(heat soak back)并且提高性能。
附图说明
结合在附图中显示的示例进行时,参照以下详细描述,可以更完整地理解在本文中描述的各种方法、装置、组件、系统、构件等及其等同物,其中:
图1为涡轮增压器和内燃发动机以及控制器的示图;
图2为沿着线A-A的中心壳体的示例的立体视图以及中心壳体的剖视图;
图3为中心壳体的立体视图以及中心壳体的背板和支承轴套(boss)的示例的立体视图;
图4为中心壳体的立体视图以及中心壳体的外壳的示例的立体视图;
图5为涡轮增压器组件的示例以及操作温度的示例的切开视图;
图6为中心壳体的联接部件的联接机构的示例的一系列视图以及方法的示例的方框图;
图7为组件的示例的切开视图;
图8为中心壳体的示例的立体视图和剖视图;
图9为中心壳体的示例的切开视图;
图10为中心壳体的示例的切开视图以及中心壳体的部件的立体视图;
图11为中心壳体的示例的切开视图以及中心壳体的多个部件的爆炸视图;
图12为中心壳体的示例的一系列切开视图;
图13为图12的部分中心壳体的一系列剖视图;以及
图14为中心壳体的示例的切开视图。
具体实施方式
涡轮增压器通常用于增大内燃发动机的输出。参照图1,作为示例,系统100能够包括内燃发动机110和涡轮增压120。如在图1中所示出,系统100可以为车辆101的一部分,其中,系统100设置在发动机舱内并且连接至将排气引入排气出口109中的排气导管103,例如,位于乘客舱105的后面。在图1的示例中,可以提供处理单元107,以处理排气(例如,以便通过分子的催化转化等来减少发射)。
如在图1中所示出,内燃发动机110包括发动机组118,该发动机组容纳操作性地驱动轴112(例如,通过活塞)的一个或多个燃烧室以及为空气提供到发动机组118的流动路径的进入口114和提供发动机组118的排气的流动路径的排气口116。
涡轮增压120能够用于从排气中提取能量并且将能量提供给进入空气,该进入空气可以与燃料相结合,以形成燃烧气体。如在图1中所示出,涡轮增压120包括空气入口134、轴122、用于压缩机叶轮125的压缩机壳体组件124、用于涡轮机叶轮127的涡轮机壳体组件126、另一个壳体组件128以及排气出口136。在设置在压缩机壳体组件124与涡轮机壳体组件126之间时,壳体128可以称为中心壳体组件。轴122可以是包括各种部件的轴组件。轴122可以由设置在壳体组件128内(例如,设置在由一个或多个孔壁限定的孔内)的轴承系统(例如,轴颈轴承、滚动元件轴承等)可旋转地支撑,以便涡轮机叶轮127的旋转造成压缩机叶轮125旋转(例如,由轴122可旋转地联接)。作为示例,中心壳体旋转组件(CHRA)能够包括压缩机叶轮125、涡轮机叶轮127、轴122、壳体组件128以及各种其他部件(例如,在轴向位置中设置在压缩机叶轮125与壳体组件128之间的压缩机侧板)。
在图1的示例中,可变几何组件129显示为部分设置在壳体组件128与壳体组件126之间。这种可变几何组件可以包括叶片或其他部件,用于改变在涡轮机壳体组件126中造成涡轮机叶轮空间的通道的几何图形。作为示例,可以提供可变几何压缩机组件。
在图1的示例中,废气门阀(或者简称为废气门)135位于涡轮机壳体组件126的排气入口附近。能够控制废气门阀135,以便允许排气口116的至少一些排气绕过涡轮机叶轮127。各种废气门、废气门部件等可以应用于传统的固定喷嘴涡轮机、固定叶片式喷嘴涡轮机、可变喷嘴涡轮机、双涡流涡轮增压器等中。
在图1的示例中,还显示了排放气体再循环(EGR)导管115,该导管可以可选地具有一个或多个阀门117,例如,以便允许排气流入位于压缩机叶轮125上游的位置中。
图1还显示了示例构件150,用于使排气流入排气涡轮机壳体组件152中;以及另一个示例构件170,用于使排气流入排气涡轮机壳体组件172中。在构件150中,气缸盖154包括在内部的通道156,用于将排气从气缸中引入涡轮机壳体组件152中,而在构件170中,歧管176提供了安装涡轮机壳体组件172,例如,排气管没有任何单独的中间长度。在示例构件150和170中,涡轮机壳体组件152和172可以被配置为供废气门、可变几何组件等使用。
在图1中,控制器190的示例显示为包括一个或多个处理器192、存储器194以及一个或多个接口196。这种控制器可以包括电路,例如,发动机控制单元(ECU)的电路。如本文所描述的,可以结合控制器(例如,通过控制逻辑),可选地实现各种方法或技术。控制逻辑可以取决于一个或多个发动机操作条件(例如,涡轮机转速、发动机转速、温度、负荷、润滑剂、冷却等)。例如,传感器可以通过一个或多个接口196将信息发送给控制器190。控制逻辑可以依赖于这种信息,继而,控制器190可以输出控制信号,以便控制发动机操作。控制器190可以被配置为控制润滑剂流动、温度、可变几何组件(例如,可变几何压缩机或涡轮机)、废气门(例如,通过促动器)、电动机、或者与发动机、涡轮增压器(或涡轮增压器)等相关联的一个或多个其他部件。作为示例,涡轮增压器120可以包括可以(例如)联接到控制器190的一个或多个接口196的一个或多个促动器和/或一个或多个传感器198。
图2示出了沿着线A-A的中心壳体200的示例的立体视图和中心壳体200的切开视图。如本文所描述的,可以相对于具有轴向“z”坐标、径向“r”坐标以及方位角“Θ”坐标(例如,见z轴、r轴以及方位角Θ方向)的柱坐标系统,显示各种部件。作为示例,中心壳体200可以相对于重力(g)定向,例如,用于润滑剂流动、轴稳固等目的。
如在图2的示例中所示出,中心壳体200包括部件300和外壳400。部件300包括背板301以及从背板301开始轴向延伸的支承轴套350。作为示例,部件300可以是联接在一起的一体式部件或多个部件(例如,将背板301和支承轴套350视为操作性地联接以形成部件300的单独部件)。作为示例,部件300可以是铸造的一体式部件,可以在组装成中心壳体200的一部分之前,随后机加工该部件。作为示例,外壳400可以是联接在一起的一体式部件或多个部件。作为示例,外壳400可以铸造为一体式部件,可以在组装成中心壳体200的一部分之前,随后机加工该部件。
如在图2的示例中所示出,部件300的背板301包括压缩机侧表面302和涡轮机侧表面304,支承轴套350从其中朝外轴向延伸(例如,在z轴方向)。背板301和支承轴套350形成具有孔开口311的孔310,其中,孔310包括表面312和314,这两个表面可以与设置在孔310内的轴承形成间隙(例如,用于润滑剂成膜)。如所示出,孔310从在压缩机侧表面302的开口311延伸到在支承轴套350的涡轮机侧表面308的开口313。作为示例,孔310可以包括放大部分315,该放大部分可以提供围绕项圈(例如,推力项圈)的润滑剂流动。例如,沿着z轴,组装的涡轮增压器(例如,或者CHRA)可以包括压缩机叶轮、项圈以及轴承。在这种示例中,项圈可以是“甩油环”,例如,其中,项圈包括径向向外引导润滑剂的特征(例如,由于项圈的旋转)。
在图2的示例中,支承轴套350包括壁部分351、352、354以及357。例如,壁部分351形成孔表面312和314,而壁部分352形成润滑剂入口通道320,并且壁部分354形成润滑剂出口通道330。如所示出,在壁部分354与壁部分357之间具有径向缝隙。在图2的示例中,支承轴套350包括外表面305,例如,部分由壁部分352形成并且部分由壁部分357形成。
在图2的示例中,润滑剂入口通道320包括入口开口322以及对着孔310打开的出口开口324,并且润滑剂出口通道330包括在孔310处的入口开口332和出口开口334。每个通道320和330可以由各个轴限定,其中,例如,这些通道可以对准(例如,直杆可以由通道320和330接收)。
外壳400包括压缩机端部402和涡轮机端部408,在这两个端部之间形成空腔401,用于通过在压缩机端部402的开口404接收支承轴套350。如所示出,涡轮机端部408包括孔410,例如,该孔与部件300的孔310轴向对准,其中,孔410在内表面406上的开口413与在外壳400的涡轮机端部408的开口411之间延伸。
在图2的示例中,外壳400包括润滑剂入口通道420和润滑剂出口通道430,其中,润滑剂入口通道420包括入口开口422和出口开口424,并且其中,润滑剂出口通道430包括入口开口432和出口开口434。外壳400还包括内表面405和外表面407,并且可选地包括一个或多个凸缘特征409,例如,用于将涡轮机壳体安装到外壳400中(例如,特征409可以是涡轮机壳体凸缘)。
在组装的状态中,中心壳体200可以包括一个或多个密封部件,例如,密封部件205。作为示例,部件300和外壳400可以联接,以便外壳400的压缩机端部402与背板301的涡轮机侧表面304邻接,并且例如,以便在支承轴套350的涡轮机侧表面308与外壳400的内表面406之间具有缝隙或间隙。这种缝隙可以用于减少从外壳400到部件300的支承轴套350的热传递。
如所示出,在组装的状态中,部件300的表面305和外壳400的内表面405可以可选地通过螺纹或者另一个联接结构接触。
在组装的状态中,润滑剂通道320和420可以大致对准(例如,沿着各个轴),并且润滑剂通道330和430可以大致对准(例如,沿着各个轴)。作为示例,在安装的状态中(例如,在发动机舱内),润滑剂通道320、330、420以及430可以与重力(g)大致对准。通过这种方式,由于重力,所以润滑剂可以从中心壳体200中排出。
作为示例,润滑剂可以从在支承轴350的涡轮机侧表面308的开口313流入润滑剂通道430中。作为示例,部件300可以包括与孔310进行流体连通(例如,可以延伸到孔310、孔310的特征等中)的润滑剂通道339。如所示出,润滑剂通道339由部件300的壁部分354构成并且包括在壁部分354与壁部分357之间的出口开口。润滑剂可以在润滑剂通道339内流动,并且流入润滑剂通道430内。作为示例,润滑剂通道339可以供由相对于孔310的放大部分315定位的甩油环投掷的润滑剂通过。
在图2的示例中,通过将部件300联接到外壳400,可以形成中心壳体200。例如,部件300的支承轴套350可以包括联接特征375,并且外壳400可以包括联接特征475。在这种示例中,联接特征375可以是沿着一部分表面305设置的公联接特征,并且联接特征475可以是沿着一部分内表面405设置的母联接特征。组装工序可以包括相对于外壳400旋转部件300(例如,反之亦然),以便通过其各自的联接特征375和475连接部件300和外壳400。例如,联接特征375和475可以是机加工螺纹、机加工卡销等。
如在图2的示例中所示出,在组装的状态中,在部件300与外壳400之间的中心壳体200内具有各种间隙。尤其地,在支承轴套350和外壳400周围具有间隙,这些间隙可以用于减少从外壳400的涡轮机端部408到部件300的支承轴套350的热传递(例如,减少热回放)。
在图2中显示了各种径向尺寸,包括半径r0(例如,对于表面407)、半径r1(例如,对于表面305)、半径r2(例如,对于在润滑剂通道420与320之间的接口)、半径r3(例如,对于表面312和314)、半径r4(例如,对于支承轴套350的壁部分351)、半径r5(例如,对于壁部分354)、半径r6(例如,对于壁部分357)以及半径r7(例如,对于孔410)。图2还显示了多个轴向尺寸,包括作为部件300的轴向长度的Δzi、作为空腔401的轴向长度的Δzc以及作为孔410的轴向长度的Δzw(例如,形成孔410的壁部)。在图2的示例中,凸缘特征409可以位于轴向距离zF处,可以从外壳400的涡轮机端部408插入该距离(例如,位于轴向距离ZTE处)。在这种示例中,外壳400的涡轮机端部408可以轴向延伸到涡轮机壳体内(例如,可选地延伸到涡轮机壳体组件的可变几何机构等内)。可以相对于在图3和图4中的各种视图,进一步理解在图2中所示的各种尺寸。
作为示例,组件能够包括压缩机背板;支承轴套,其从压缩机背板中轴向延伸并且包括外表面以及沿着外表面设置的公联接特征;以及外壳,其包括压缩机端部、在压缩机端部的支承轴套开口、涡轮机端部、位于压缩机端部与涡轮机端部之间的内表面、以及沿着一部分内表面设置的母联接特征,公联接特征和母联接特征被配置为联接支承轴套和外壳。
作为示例,图2的中心壳体200可以是组件,该组件包括作为压缩机背板的背板301;从背板301中轴向延伸的支承轴套350,其中,支承轴套350包括外表面305,联接特征375作为公联接特征;以及外壳400,其包括压缩机端部402、位于压缩机端部402的支承轴套开口404、涡轮机端部408、作为位于压缩机端部402与涡轮机端部408之间的表面的内表面405、以及沿着一部分内表面405设置的作为母联接特征的联接特征475,公联接特征375和母联接特征475被配置为联接支承轴套350和外壳400。如上所述,在这种示例中,背板301和支承轴套350可以是一体式部件或者(例如)连接在一起(例如,通过焊接或者其他连接工序)的两个单独部件。
图3为图2的中心壳体200的立体视图以及部件300的示例的立体视图,包括背板301和支承轴套350。在图3的示例中,支承轴套350显示为包括从壁部分351延伸的肋条356和358。肋条356和358可以增大支承轴套350的表面面积,例如,以便增强热传递。例如,在操作期间,由位于支承轴套350内的轴承支撑的轴可以生成热能(例如,通过可以包括润滑剂的粘性加热的摩擦力)。在这种示例中,润滑剂可以通过润滑剂入口开口322提供给孔310,并且可以通过润滑剂出口开口334离开孔310,其中,现有润滑剂可以输送热能。然而,作为另一个输送机构,肋条356和358可以帮助传输热能,离开支承轴套350,并且进入在外壳400与支承轴套350之间存在的间隙空间内。进一步地,作为示例,间隙空间(例如,间隙)还可以用于阻止将热能从涡轮机组件中传输到支承轴套350中。作为示例,可以部分由可以用作绝缘体(例如,比较在空气中的热能的传导和部件300和/或外壳400的金属或合金的传导)的介质(例如,空气)占据间隙空间。
作为示例,支承轴套可以包括相对于重力的方向定向的肋条,例如,以便增大热传递。例如,肋条356和358可以从支承轴套350中水平朝外延伸,并且可以隔开,在肋条之间具有凹部,用于为对流提供干扰(例如,向上和/或向下),以便增大在重力的影响下流动的润滑剂的路径长度和停留时间。作为示例,热空气可以朝着壁部分352上升,其中,在可以向下行进的情况下,穿过润滑剂通道320的润滑剂用于冷却空气,例如,在支承轴套350与外壳400之间的间隙空间内生成环流圈。作为示例,在支承轴套350与外壳400之间的间隙空间可以基本上装满润滑剂,例如,取决于所提供的润滑剂的压力、在润滑剂出口处的压力等。
如在图3的示例中所示出,参照图2,壁部分352形成润滑剂通道320,而壁部分354形成润滑剂通道340。在图3的示例中,壁部分351轴向延伸到壁部分352和354的端部之外(例如,远离背板301并且朝着支承轴套350的涡轮机侧表面308)。
作为示例,部件300的背板301可以是圆盘形,并且提供一个或多个特征,用于操作性地联接背板301和压缩机壳体。作为示例,背板301可以部分由外径限定,涡轮机侧表面304可以部分由在内径与外径之间的环形距离限定,并且支承轴套350可以部分由外表面305的外径限定(例如,与壁部分357和壁部分352对应;要注意的是,壁部分352可以包括阶梯式外表面)。如在图3的示例中所示出,支承轴套350的外表面305包括联接特征375,例如,该特征可以是公联接特征(例如,螺纹、卡销特征等)。
图4为图2的中心壳体200的立体视图以及外壳400的示例的立体视图。在图4的示例中,外壳400包括凸缘特征409-1和409-2,要注意的是,中心壳体200的立体视图示出了三个这种凸缘特征(例如,用于操作性地联接涡轮机壳体和外壳400)。作为示例,外壳可以包括凸缘特征,用于操作性地联接外壳和涡轮机组件。作为示例,外壳的凸缘特征可以包括在延伸部分内的孔,其中,延伸部分从外壳中径向朝外延伸,并且其中,凸缘特征包括表面区域,例如,朝着凸缘特征的涡轮机组件侧边的环形表面区域。作为示例,外壳的凸缘特征可以包括径向表面区域,例如,具有大致圆柱形,该区域可以用作远离外壳朝外传递热能(例如,从凸缘特征表面径向朝外传递)的热传递表面。
在图4的示例中,外壳400包括设置在空腔401内的特征450。例如,特征450可以包括由凹槽453隔开的肋条451。作为示例,可以部分通过围绕z轴的方位角限定这种特征。作为示例,外壳400可以包括大约三个或多个肋条451,具有三个相应的凹槽453。作为示例,外壳400可以包括大约六个肋条451以及六个凹槽453。作为示例,在组装的状态中,支承轴套350的涡轮机侧表面308可以位于远离外壳400的内表面406的距离处,以免将热能从内表面406传递到涡轮机侧表面308。在这种示例中,可以从孔310的开口313中流动的润滑剂可以由旋转轴表面投掷,并且流入特征450中。然后,在重力的影响下,这种润滑剂可以流入外壳400的润滑剂通道430的入口开口432中。通过这种方式,润滑剂可以远离外壳400输送热能。
如在图4的示例中所示出,外壳400的内表面405包括联接特征475,例如,该特征可以是母联接特征(例如,螺纹、卡销特征等)。如上所述,这种特征可以与支承轴套配合(例如,匹配),以便提供中心壳体的组件。
作为示例,中心壳体可以包括部件,该部件包括形成凸缘的压缩机背板,用于连接中心壳体和压缩机壳体。作为示例,例如,包括部件以及与其联接的外壳的中心壳体可以具有大约1千克的质量(例如,铸造重量),其中,部件的压缩机凸缘具有大约80mm的直径。
图5为包括设置在压缩机壳体540的示例与涡轮机壳体560的示例之间的中心壳体501的涡轮增压器组件500的示例的切开视图。如所示出,中心壳体501包括部件503和外壳504。作为示例,部件503可以被配置为部件300,并且外壳504可以被配置为外壳400。
在图5中,显示了操作温度的各种示例,例如,用于说明减轻热回放。从包括涡轮增压器组件500的数学模型的数值试验中,得出温度,排气温度大约为780摄氏度。如所示出,相对于热回放,涡轮机壳体560可以具有大约630摄氏度的温度,外壳504可以具有大约340摄氏度的温度,部件503可以具有大约130摄氏度的温度,并且压缩机壳体540可以具有大约80摄氏度的温度。因此,部分通过使用部件503和外壳504,在大约210摄氏度的中心壳体501上实现热回放温差,其中,在中心壳体501内的部件503和外壳504之间具有间隙空间。在这种示例中,在涡轮机壳体560与压缩机壳体540之间的热回放温差可以大约为500摄氏度或以上。这种方法可以用于减少热能的热回放,这可能造成进入空气的温度增大(例如,包括增压或压缩空气)。用于减少热回放的中心壳体501的特征可以提高涡轮增压器的操作效率、性能、寿命等。
在为了将中心壳体501与单件式铸造的中心壳体进行比较之目的的多个试验中,关于热回放,所述中心壳体501实现了降低轴承孔的温度约80摄氏度。
图6示出了用以联接中心壳体600的部件的联接机构的示例的一系列视图。如图6所示,部件630可以通过对应组的螺纹632和642(例如,对应组的联接特征)连结外壳640。作为示例,螺纹632和642可以跨过(span)轴向距离Δzt,并且引导区域可以跨过轴向距离Δzg。作为示例,这种距离可以部分基于部件630、外壳640和/或中心壳体600的振动模式而选择。例如,距离可以选择为使得关于振动模式避免了某些频率。
作为示例,密封部件605可以至少部分地设置在部件630和外壳640之间。在图6的示例中,部件630可以包括背板631和支承轴套635,其中,螺纹632形成在支承轴套635的外表面中。在图6的示例中,外壳可以限定空腔用以接收支承轴套635,其中螺纹642形成在外壳640的内表面中。
作为示例,在部件630的轴向表面与外壳640的轴向表面之间可以存在间隙,例如,其中,所述部件605(例如,密封部件、负载部件等)可以设置在所述表面之间,并且在其间轴向地偏置。例如,部件605可以由高温定额材料制成(例如,其被定额成至少承受约150摄氏度)。这种部件可以用来阻碍润滑剂从中心壳体,例如所述中心壳体600泄露。
图6还示出了用以形成中心壳体的方法680,其包括例如,用于铸造工件的铸造块682、用于机加工工件的机加工块684和用于组装工件的组装块686。作为示例,部件630可以使用铸造工艺铸造,并且外壳640可以使用铸造工艺铸造。在这种示例中,用于铸造部件630和外壳640的材料可以是相同的或不同的(例如,相同或不同的金属、合金等)。作为示例,可以实施硬化或其它处理工艺以获得部件630和/或外壳640的期望特征。对于机加工,作为示例,孔可以被至少部分地机加工以形成光滑度可接受的孔表面。作为示例,抛光可以用作机加工的一种形式(例如,材料移除,材料再涂敷等)。作为示例,组装工艺可以包括(例如通过螺纹或其它联接机构)将部件联接到外壳。这种工艺可以包括在组装状态下为中心壳体定位(例如,设置在部件和外壳内部或设置在部件和外壳之间的)一个或多个密封部件、间隔件等。
作为示例,方法可以包括机加工,组装和机加工。例如,部件和外壳可被机加工以形成联接特征例如螺纹,然后通过组装形成中心壳体,并精加工所述中心壳体。作为示例,对特征例如轴承孔和端连接件的机加工可以在组装工件之后执行,从而例如增强轴向性。作为示例,可以进行横向钻孔以形成例如一个或多个润滑剂通道等。
作为示例,部件可以包括从背板延伸的支承轴套,其中,螺纹或其它联接特征形成到支承轴套的外表面中。作为示例,外壳可以包括内表面,所述内表面包括螺纹或其它联接特征。中心壳体可以通过在外表面上设置包括联接特征(例如螺纹)的支承轴套,在内表面上设置包括对应的联接特征(例如螺纹)的外壳,并通过所述联接特征联接支承轴套和外壳而形成。
图7示出了包括轴720、轴承725,项圈727、部件730和外壳740的组件700的示例的切开视图。在图7的示例中,部件730可以包括在润滑剂排出空间与孔的邻近项圈727的部分之间延伸的润滑剂通道739。作为示例,支承轴套可以包括延伸到孔的一部分的一个或多个润滑剂通道,所述孔配置成接收项圈例如止推项圈。作为示例,项圈727可以是止推项圈,所述止推项圈包括遣送件特征,例如,用以将润滑剂由其径向向外地遣送,其中所遣送的润滑剂的一部分可以经由润滑剂通道739流动。
图8示出了沿着线B-B的中心壳体800的示例的立体视图和横截面视图。如本文所描述的,各种部件可以关于柱坐标系统示出,所述柱坐标系统具有轴向“z”坐标,径向“r”坐标和方位角“Θ”坐标(例如参见,z-轴,r-轴和方位角角度Θ方向)。作为示例,所述中心壳体800可以关于重力(g)取向,例如,用于润滑剂流动,轴的安放等目的。
如在图8的示例中所示出的,所述中心壳体800包括部件900,外壳1000和销1100。所述部件900包括背板901和支承轴套950,其从所述背板901轴向延伸。作为示例,所述部件900可以是一体式部件或者多个部件联接在一起(例如,将所述背板901和所述支承轴套950考虑为分开部件,其操作性地联接以形成所述部件900)。作为示例,所述部件900可以是铸造的一体式部件,其可以先于其组装为所述中心壳体800的一部分而随后机加工。作为示例,所述外壳1000可以是一体式部件或多个部件联接在一起。作为示例,所述外壳1000可以铸造为一体式部件,所述一体式部件可以先于其组装为所述中心壳体800的一部分而随后机加工。
如在图8的示例中所示出的,所述部件900的背板901包括压缩机侧表面902和涡轮机侧表面904,所述支承轴套950从压缩机侧表面902和涡轮机侧表面904而从其轴向向外地延伸(例如,在所述z-轴的方向上)。所述背板901和所述支承轴套950形成孔910,其带有孔开口911,其中所述孔910包括表面912和914,其可以形成间隙,而轴承设置在所述孔910中(例如,用于形成润滑剂薄膜)。如所示出,所述孔910从在所述压缩机侧表面902处的所述开口911延伸到在所述支承轴套950的涡轮机侧表面908处的开口913。如所示出,所述孔910包括放大部915,其可以配置用于定位项圈,其中这种项圈可以配置成遣送(sling)润滑剂。
在图8的示例中,所述支承轴套950包括壁部分951,952,954和957。例如,所述壁部分951形成孔表面912和914而所述壁部分952形成润滑剂入口通道920,且所述壁部分954形成润滑剂出口通道930。如所示出,所述壁部分954和所述壁部分957之间存在径向缝隙。在图8的示例中,所述支承轴套950包括外表面905,所述外表面例如部分由所述壁部分952且部分由所述壁部分957形成。
在图8的示例中,所述润滑剂入口通道920包括入口开口922和通向所述孔910的出口开口924,且所述润滑剂出口通道930包括在所述孔910处的入口开口932,和出口开口934。所述通道920和930中的每个可以由相应的轴限定,其中,例如,其可以对准(例如,直杆可以由所述通道920和930接收)。
关于所述外壳1000,其包括压缩机端1002和涡轮机端1008,其间形成空腔1001用以经由在所述压缩机1002处的开口1004接收所述支承轴套350。如所示出,所述涡轮机端1008包括孔1010,所述孔例如与所述部件900的孔910轴向对准,其中所述孔1010在内表面1006处的开口1013与所述外壳1000的涡轮机端1008处的开口1011之间延伸。
在图8的示例中,所述外壳1000包括销通道1020和润滑剂出口通道1030,其中所述销通道1020包括入口开口1022和出口开口1024,并且其中所述润滑剂出口通道1030包括入口开口1032和出口开口1034。所述外壳1000还包括内表面1005和外表面1007,以及可选地一个或多个凸缘特征1009,所述凸缘特征例如用于将涡轮机壳体安装到所述外壳1000(例如,所述特征1009可以是涡轮机壳体凸缘)。
在组装状态下,所述中心壳体800可以包括一个或多个密封部件。作为示例,所述部件900和所述外壳1000可以联接使得所述外壳1000的压缩机端1002邻接所述背板901的涡轮机侧表面904。如在图8的示例中所示出的,在组装状态下,在所述支承轴套950的涡轮机侧表面908与所述外壳1000的内表面1006之间可以存在间隙。如所示出,在组装状态下,所述部件900的表面905与所述外壳1000的内表面1005可以(可选地经由螺纹或另一联接机构)接触。
在组装状态下,所述外壳1000的销通道1020可以与所述部件900的润滑剂通道920对准,例如,其中所述销1100可以插入到所述销通道1020中且至少部分地插入到所述润滑剂通道920中。如所示出,所述销1100包括在入口端1102和出口端1104之间延伸的润滑剂孔1120。润滑剂可以设置到所述润滑剂孔1120,其中该润滑剂可以流动到所述孔910(例如,用以润滑轴和轴承系统)。在图8的示例中,所述部件900包括通道939,所述通道例如用于使润滑剂从所述孔910的一部分(例如,所述放大部分915)流动到润滑剂排出空间(例如,其中润滑剂可以经由所述外壳1000的润滑剂通道1030排出)。在图8的示例中,润滑剂可以(例如,经由所述开口913)离开在所述涡轮机侧表面908处的所述孔910,并流到所述润滑剂排出空间(例如,其中润滑剂可以经由所述外壳1000的润滑剂通道1030而排出)。
作为示例,在安装状态下(例如,在发动机舱中),所述通道920,930,1020,1030和1120可以借助于重力(g)而大致对准。通过此种方式,润滑剂可以因重力而从所述中心壳体800排出。
如在图8的示例中所示出的,在组装状态下,在所述中心壳体800内所述部件900与所述外壳1000之间存在各种间隙。特别地,间隙围绕所述支承轴套950和所述外壳1000而存在,这可以用来减少从所述外壳1000的涡轮机端1008到所述部件900的支承轴套950的热传递(例如,减少热回放)。
在图8的示例中,所述销1100可以是用于经由联接特征而联接所述部件900和所述外壳1000的联接机构,其中所述联接特征为所述外壳1000的销通道1020和所述部件900的润滑剂通道920。在这种示例中,所述联接特征包括沿着所述外壳1000的内表面1005的开口1024和沿着所述部件900的外表面955的开口922。作为示例,所述外壳1000可以包括沿着所述内表面1005的一部分的联接特征,并且所述部件900可以包括沿着所述外表面905的一部分的联接特征。在这种示例中,所述外壳1000可以包括母联接特征,而所述部件900包括公联接特征。在这种示例中,在组装状态下的所述联接特征在所述外壳1000内(例如,在由所述外壳1000限定的空腔1001内)。作为示例,所述销1100可以是锁紧销,其可以为永久性的或可移除的,例如以便于拆卸所述中心壳体800。
图9是示出了中心壳体1200的示例的切开视图。如本文所描述的,各种部件可以关于柱坐标系统示出,所述柱坐标系统具有轴向“z”坐标,径向“r”坐标和方位角“Θ”坐标(例如参见,z-轴,r-轴和方位角角度Θ方向)。作为示例,所述中心壳体1200可以关于重力(g)取向,例如,用于润滑剂流动,轴的安放等目的。
如在图9的示例中所示出的,所述中心壳体1200包括部件1300,外壳1400和销1500。所述部件1300包括背板1301和支承轴套1350,所述支承轴套从所述背板1301轴向延伸。作为示例,所述部件1300可以是一体式部件或多个部件联接在一起(例如,将所述背板1301和所述支承轴套1350考虑为分开部件,其操作性地联接以形成所述部件1300)。作为示例,所述部件1300可以是铸造的一体式部件,其可以先于其组装为所述中心壳体1200的一部分而随后机加工。作为示例,所述外壳1400可以是一体式部件或多个部件联接在一起。作为示例,所述外壳1400可以铸造为一体式部件,所述一体式部件可以先于其组装为所述中心壳体1200的一部分而随后机加工。
在图9的示例中,密封元件1492设置在所述部件1300和所述外壳1400之间。如所示出,所述密封元件1492可以包括U-形横截面并且可压缩,例如,使得所述U-形可以通过施加力(例如,将所述部件1300与所述外壳1400联接的夹紧力)而压缩。作为示例,密封元件例如活塞环,O-形环等可被使用。例如,在插入的切开视图中,密封元件1494与挡热板1498一起示出,所述挡热板可以设置在所述中心壳体1200的涡轮机端处。
在图9的示例中,所述部件1300包括涡轮机端1308,其带有通孔1310的孔开口1312,其中所述涡轮机端1308轴向地延伸通过所述外壳1400的开口1410,例如,其可选地经过所述外壳1400的涡轮机端1411。如所示出,所述挡热板1498可以屏蔽所述中心壳体1200,并且例如,在挡热板1498与所述外壳1400之间可以存在缝隙,而且在所述外壳1400与所述部件1300之间可以存在另一缝隙。在该示例中,由于这种缝隙的存在,可以减少热传递。作为示例,在所述中心壳体1200的涡轮机端处,所述部件1300与所述外壳1400之间可以例如通过所述密封元件1492和/或所述密封元件1494而避免直接接触。
如图9所示,密封元件可以轴向地坐落在所述部件1300与所述外壳1400之间。例如,密封元件可以坐落在由所述部件1300的环形肩部1391和所述外壳1400的环形肩部1491形成的密封腔室内。例如,所述肩部1391和1491中的每个可以包括环形表面,其中密封元件可以轴向压缩在这些环形表面之间。作为示例,密封元件可以密封流体腔室以免流体泄露或保护腔室免受流体侵入(例如,液体和/或气体)。例如,所述密封元件1492和/或密封元件1494可以密封腔室以免排气侵入并密封所述腔室以免润滑剂(例如,油)泄漏。
在图9的示例中,所述部件1300可以在连接件(joint)处连接所述外壳1400,例如,在所述部件1300的内表面1305和所述外壳1400的外表面1405之间。作为示例,所述表面1305和1405可以包括机加工螺纹,牙刺特征,等。作为示例,可以提供密封元件,例如,如在图6的所述示例中的(例如参见所述密封元件605),其中,所述部件1300和所述外壳1400的部分能够施加力以抵靠所述密封元件(例如,在攻丝、焊接时,等)。
在图9的所述示例中,所述销1500包括润滑剂孔1520,其延伸于入口端1502和出口端1504之间。润滑剂可以提供到所述润滑剂孔1520,在此这种润滑剂可以流到所述孔1310(例如,润滑轴和轴承系统)。在图9的所述示例中,所述销1500配合有O-环1521和O-环1523。
图10示出了中心壳体1600的示例切开视图以及所述中心壳体1600的部件1700和1800的立体视图。如本文所描述的,各种部件可以关于柱坐标系统示出,该柱坐标系统具有轴向“z”坐标,径向“r”坐标以及方位角“Θ”坐标(例如参见,z-轴,r-轴和方位角角度Θ方向)。作为示例,所述中心壳体1600可以关于重力(g)取向,例如为了润滑剂流动、轴的安放等的目的。
在图10的所述示例中,所述部件1700可以在连接件(joint)处连接所述部件1800,例如,在所述部件1700的外表面1705与所述部件1800的内表面1805之间。作为示例,所述表面1705和1805可以包括机加工螺纹,牙刺特征,等。作为示例,可以设置密封元件,例如,如在图6的所述示例中(例如参见,所述密封元件605),其中所述部件1700和所述部件1800的部分能够施加力以抵靠所述密封元件(例如,在攻丝、焊接时,等)。
作为示例,所述部件1800可以包括垫1892,其可以用来关于所述部件1700的环形表面而轴向间隔所述部件1800。作为示例,这种垫可以用来减少在所述部件1800和所述部件1700之间的接触表面面积。
图11示出中心壳体2000的示例的切开视图以及部件2100、所述中心壳体2000的密封元件2192和外壳2220的爆炸视图。如本文所描述的,各种部件可以关于柱坐标系统示出,该柱坐标系统具有轴向“z”坐标,径向“r”坐标以及方位角“Θ”坐标(例如参见,z-轴,r-轴和方位角角度Θ方向)。作为示例,所述中心壳体2000可以关于重力(g)取向,例如为了润滑剂流动、轴的安放等的目的。在图11的所述示例中,所述中心壳体2000示出为中心壳体旋转组件(CHRA),其包括轴2020;轴承2025,其支撑所述轴2020;项圈2027;压缩机叶轮2040,其配合至所述轴2020;涡轮机叶轮2060,其作为轴的一部分而配合所述轴2020;以及叶轮组件(SWA)。
如在图11的所述示例中所示出的,所述中心壳体2000包括所述部件2100,所述外壳2200和密封元件2192设置在所述部件2100和所述外壳2200之间。所述部件2100包括背板2101和支承轴套2150,所述支承轴套2015从所述背板2101轴向延伸,并且包括通孔2110,其配置用于接收轴承(例如,参见所述轴承2025)。作为示例,所述部件2100可以是一体式部件或多个部件联接在一起(例如,将所述背板2101和所述支承轴套2150考虑为分开部件,其操作性地联接以形成所述部件2100)。作为示例,所述部件2100可以是铸造的一体式部件,其可以随后机加工(先于其组装为所述中心壳体2000的部分)。
在图11的所述示例中,所述外壳2200包括润滑剂入口2210,孔开口2230,压缩机侧凸缘2240,润滑剂出口2250,以及涡轮机侧凸缘2260。作为示例,所述外壳2200可以是一体式部件或多个部件联接在一起。作为示例,所述外壳2200可以铸造为一体式部件,其可以随后机加工(先于其组装为所述中心壳体2000的部分)。
作为示例,所述中心壳体2000能够包括供油传送管2310,例如,用O-环密封。作为示例,所述管2310可以配置成压配合,并且,例如由液压配合或螺纹拧入特征保持在位。如所示出,所述支承轴套2150能够包括开口2152以用于接收定位销2330,定位销2330能够延伸到由所述支承轴套2150限定的所述孔2110中以关于所述支承轴套2150来定位轴承。作为示例,所述部件2100可以称为轴承托架,因为轴承(例如参见所述轴承2025)可以由所述支承轴套2150承载,可选地先于将所述部件2100组装至所述外壳2200而定位在所述支承轴套2150的所述孔2110中。一旦组装,如所示出,在所述支承轴套2150和所述外壳2200之间存在空间,其能够用于将所述支承轴套2150从所述外壳2200热脱耦。
如图11的所述示例中所示出的,所述支承轴套2150被桥接到所述背板2101,这是通过延伸部2171和2173,其由缝隙2172和2174(例如,注意,可以包括一个或多个附加延伸部以及一个或多个附加缝隙)分开。在这种配置中,所述支承轴套2150也被热脱耦。作为示例,缝隙可以跨过弧形角并且延伸部可以跨过弧形角(例如,围绕所述支承轴套2150的所述通孔2110的轴线)。作为示例,缝隙可以由轴向长度限定且延伸部可以由轴向长度限定。在图11的所述示例中,所述支承轴套2150可以例如部分地通过所述管2310被附加地支撑(例如,取决于所使用的所述材料,厚度,联接机构,等)。
作为示例,所述部件2100的所述支承轴套2150可以称为所述部件2100的所述背板2101(例如,压缩机工作台背板)的悬臂延伸部。作为示例,所述中心壳体2000可以有助于减少在操作期间以及例如在热关机阶段期间来自涡轮机工作台的热传递,此时所述涡轮机工作台的热质量可以引起对中心壳体和轴承部件的加热,这继而可以导致油焦炭的建立(例如,在一个或多个轴承部件上)。作为示例,所述中心壳体2000可以有助于减少转子动态振动传递,改进中心壳体的排出,简化中心壳体的铸造以及机加工等。
在各种试验中,带有中心壳体(例如图11的所述中心壳体2000)的涡轮增压器在一系列位置中以热耦来仪表式装备。在承载位置的时间-温度积分被测试的各种试验中,其显示,经过600秒的热回放事件的循环,在对于所述涡轮增压器的承载位置处的所述热能与对于涡轮增压器(例如,考虑GTC2260VZ模式的涡轮增压器)的基线相比更低。这种试验示出,所述涡轮增压器,在与所述基线的涡轮增压器相比,可以减少油的碳化,因为焦碳的形成趋于随表面温度以及在升高的温度处的驻留时间而变(在其他因素之间)。
各种试验显示,支承轴套温度的降低可以多至约55摄氏度并且可以将承载尖峰温度的敏感度减少至稳定的状态值。特定试验使得涡轮增压器遭受从约830摄氏度,约860摄氏度以及约900摄氏度的稳定状态的标称相等的热关机状态。使用(例如图11的)中心壳体,所述试验显示,在所述承载区域尖峰处的热回放温度在所述轴承的所述涡轮机端以及在所述压缩机叶轮端处可降低。
如在图11的所述示例中所示出的,所述中心壳体2000可以配合有热屏障2350,例如,以有助于减少从排气到所述中心壳体2000的热传递。
图12示出涡轮增压器2400的示例的切开视图,其包括中心壳体2500,连同部件2600的多个附加的切开视图,所述中心壳体2500的外壳2700以及销2800。在图12的所述示例中,所述涡轮增压器2400包括轴2420,轴承2425,项圈2427,压缩机叶轮2440以及涡轮机叶轮2460。
在图12的所述示例中,所述部件2600包括背板2601以及孔2610(其由支承轴套2650限定,所述支承轴套2650从所述背板2601轴向延伸)。所述支承轴套2650可以在一个或多个点处连接到所述背板2601(例如参见图11的所述部件2100)。如所示出吗,所述外壳2700包括壁2750,其部分地限定在空腔中,该空腔配置用于接收所述部件2600的所述支承轴套2650,例如,其中所述部件2600的所述背板2601被密封在所述外壳2700的凹部2760中。
如本文所描述的,各种部件可以关于柱坐标系统而示出,所述柱坐标系统具有轴向“z”坐标,径向“r”坐标以及方位角“Θ”坐标(例如参见,z-轴,r-轴以及方位角角度Θ方向)。作为示例,所述中心壳体2500可以关于重力(g)取向,例如为了润滑剂流动、轴的安放等的目的。
图13示出图12的所述中心壳体2500的附加的切开视图。如所示出,所述中心壳体2500可以包括定位机构2900以用于将所述部件2600关于所述外壳2700定位。
图14示出中心壳体3000的示例,其包括部件3100,外壳3200,销3400以及板3500。如本文所描述的,各种部件可以关于柱坐标系统示出,该柱坐标系统具有轴向“z”坐标,径向“r”坐标以及方位角“Θ”坐标(例如参见,z-轴,r-轴和方位角角度Θ方向)。作为示例,所述中心壳体3000可以关于重力(g)取向,例如,为了润滑剂流动、轴的安放等的目的。
在所述图14的示例中,所述部件3100包括背板3101和支承轴套3150,所述支承轴套3150轴向地延伸远离所述背板3101。如所示出,所述支承轴套3150延伸到涡轮机叶轮,在此所述板3500包括框缘(rim)3502以及环形延伸部3504,其例如能够压配合到所述支承轴套3150上并且用以将所述支承轴套3150关于所述外壳3200而紧固。例如,所述外壳3200和所述支承轴套3150可以在所述中心壳体3000的涡轮机端处(在此所述板3500可以压配合到所述环形开口中)形成开口。如在所述图14的示例中所示出的,所述板3500可以制作有一定厚度,其用来减少热传递(例如,减少热质量)。同样,所述板3500可以成形以建立在所述支承轴套3150和所述外壳3200之间的缝隙。在图14中,所述板3500关于z-轴(其包括围绕所述z-轴的半径)而相对于各种尺寸示出。尽管所述板3500相关地对称,但这种板可以包括如下特征,例如,考虑定位特征(例如,键或键槽),其使得所述板关于支承轴套等(例如,带有对应的键槽或键)取向。
如图14中所示出,热屏障3600可以跨过所述板3500定位,例如,以屏蔽所述板3500离开排气。在图14的所述示例中,所述外壳3200配置成接收可变几何形状机构的部件。例如,所述外壳3200示出为包括环形凹部,其接收例如协调环和相关部件的部件,以控制翼片,所述翼片限定用于使排气流到涡轮机叶轮的喉颈。
在所述各种示例中,关于一个或多个中心壳体描述的特征可以在其他或更多其他中心壳体中显现。例如,图7的所述示例包括轴720,其由轴承725支撑。其他示例可同样包括由轴承支撑的轴,例如,其中,中心壳体是中心壳体旋转组件(CHRA)的一部分,涡轮增压器,等。
作为示例,部件和外壳可以使用例如焊接的工艺联接。例如,诸如图3的上述部件300的部件以及诸如图4的上述外壳400的外壳可以围绕连接件(joint)焊接。例如,考虑在由所述部件300的所述涡轮机侧表面304以及所述外壳400的压缩机端402所形成的连接件处焊接。作为示例,磁脉冲焊接技术可以用来连接部件和外壳以形成中心壳体。作为示例,激光焊接技术可以用来连接部件和外壳以形成中心壳体。
作为示例,用以形成部件和/或外壳的铸造工艺可以使用湿砂(green sand)模制技术。湿砂是用于模具砂的的术语,其可以粘土和水分而结合在一起。作为示例,砂可以围绕使用两件式模具盒的样本形状压缩。在这种示例中,所述样本形状可以移除。在要形成一个或多个空缺时,一个或多个芯可以关于所述压实砂而定位在所述两件式模具盒中。所述模具盒可以之后闭合并填充有能够流到在所述压实砂和一个或多个芯之间空间的材料(若存在)。在所述材料固化后,所述铸造部件可从所述模具移除,可选地之后为去芯。之后可以是铸造后的机加工以及清洁,可选地包括一个或多种处理(例如,热处理,化学处理,等)。作为示例,机加工可以包括机加工铸造部件和铸造外壳,例如,关于一个或多个孔,孔壁表面,连接表面,润滑剂通道,润滑剂通道表面,等。
作为示例,又例如图3的上述部件300形成以及由例如图4的外壳400所形成的中心壳体与一体式中心壳体相比可以包括更少的铸造空腔。例如,用以形成一体式中心壳体的铸造工艺可以包括约12个空腔,而多件式中心壳体(例如图2的所述中心壳体200)可以包括约8个铸造空腔。铸造空腔数量的减少可以有助于减少碎片分离,对于机加工和检查而言的不可接受区域,等。作为示例,多件式中心壳体(例如图2的中心壳体200)可以使用无芯铸造工艺形成(例如,没有如在铸造一体式中心壳体时使用的多件式芯)。
一种组件能够包括压缩机背板;支承轴套,其从所述压缩机背板轴向延伸并且包括外表面以及沿着所述外表面设置的公联接特征;以及外壳,其包括压缩机端;在所述压缩机端设置的支承套筒开口;涡轮机端;在所述压缩机端与所述涡轮机端之间定位的内表面以及沿着所述内表面设置的母联接特征;所述公联接特征和所述母联接特征配置成将所述支承轴套联接到所述外壳。在这种示例中,所述压缩机背板和所述支承轴套可以成为一体(例如,一体件)。
作为示例,压缩机背板和支承轴套可以是铸造部件并且外壳可以是铸造外壳。作为示例,联接特征可以机加工到铸造部件中并且机加工到铸造外壳中。作为示例,公联接特征和母联接特征可以是或者包括螺纹。
作为示例,支承轴套可以包括(例如,限定)孔,并且外壳可以包括(例如限定)与所述支承轴套的所述孔共轴地对准的孔。在这种示例中,间隙(例如轴向缝隙)可以存在于所述支承轴套的涡轮机侧表面与所述外壳的内表面之间(例如,如围绕所述外壳的所述孔设置)。
作为示例,支承轴套可以包括润滑剂通道并且外壳可包括销通道。作为示例,组件可以包括销,所述销配置用于由所述销通道并且至少部分地由所述润滑剂通道接收。
作为示例,外壳可以包括一个或多个凸缘特征,以操作性地联接所述外壳到涡轮机壳体。作为示例,背板可以包括一个或多个特征以操作性地联接所述背板(例如,与其一体化的支承轴套)到压缩机壳体。
作为示例,支承轴套可以限定孔,该孔包括配置用接收轴颈轴承(journalbearing)的一部分以及配置用于接收圈的一部分。作为示例,组件可以包括所述轴颈轴承和所述项圈。作为示例,这种轴颈轴承可以是一体式轴承,而其外表面设置在一种直径处,在此这种外表面限定关于支承轴套的孔的内部轴颈表面的间隙。在这种示例中,润滑剂可以流到所述间隙以限定润滑剂薄膜。作为示例,轴承可以例如在支承轴套的孔中轴向和方位角地选择性地定位。在这种示例中,所述轴承可以径向运动,例如,用以允许一个或多个润滑剂薄膜(例如,挤压薄膜,等)起作用。
作为示例,组件可以包括轴,该轴联接到涡轮机叶轮(例如,轴和叶轮组件(“SWA”)),其中,轴颈轴承由所述支承轴套的孔接收,以及其中,所述轴由所述轴颈轴承接收。
作为示例,支承轴套可以包括润滑剂通道,其从所述孔的配置用于接收轴颈轴承的一部分延伸,以及例如,润滑剂通道,其从所述孔的配置用于接收项圈的一部分延伸。
作为示例,组件可以包括定位销,其用于将轴承定位在由支承轴套限定的孔中。作为示例,这种销可以包括用于润滑剂流的通道。作为示例,这种销可以经由中心壳体的上侧或下侧插入(例如,利用重力对准时)。
作为示例,一种方法能够包括将背板和支承轴套铸造为第一一体式部件;将外壳铸造为第二一体式部件;将公联接特征机加工成所述第一一体式部件;将母联接特征机加工成所述第二一体式部件;以及经由所述公联接特征和所述母联接特征将所述第一一体式部件联接到所述第二一体式部件。
虽然一些方法,装置,系统,构件等的示例已经在附图中图示并且在前述的详细说明中描述,将理解的是,所公开的所述示例性实施例不是限制性的,而是能够成为各种构件,改造和替代。
Claims (17)
1.一种涡轮增压器组件,包括:
中心壳体组件,其包括:
压缩机背板;
支承轴套,其从所述压缩机背板轴向延伸,并且包括外表面和公联接特征,所述公联接特征沿着所述外表面设置;以及
外壳,其包括压缩机端、在所述压缩机端处的支承轴套开口、涡轮机端、位于所述压缩机端与所述涡轮机端之间的内表面以及沿着所述内表面的部分设置的母联接特征,所述公联接特征和所述母联接特征配置成将所述支承轴套联接到所述外壳;
联接到压缩机背板的压缩机壳体;和
联接到所述外壳的涡轮机端部的涡轮机壳体。
2.如权利要求1所述的组件,其中,所述压缩机背板和所述支承轴套是一体式的。
3.如权利要求1所述的组件,其中,所述压缩机背板和所述支承轴套是铸造部件。
4.如权利要求3所述的组件,其中,所述外壳是铸造外壳。
5.如权利要求1所述的组件,其中,所述公联接特征和所述母联接特征包括螺纹。
6.如权利要求3所述的组件,其中,所述公联接特征是机加工到所述铸造部件中的。
7.如权利要求4所述的组件,其中,所述母联接特征是机加工到所述铸造外壳中的。
8.如权利要求1所述的组件,其中,所述支承轴套包括孔,并且其中,所述外壳包括与所述支承轴套的所述孔共轴地对准的孔。
9.如权利要求8所述的组件,其中,间隙存在于所述支承轴套的涡轮机侧表面与围绕所述外壳的所述孔而设置的所述外壳的内表面之间。
10.如权利要求1所述的组件,其中,所述支承轴套包括润滑剂通道,并且其中,所述外壳包括销通道,并且还包括销,所述销配置用于由所述销通道并且至少部分地由所述润滑剂通道接收。
11.如权利要求1所述的组件,其中,所述外壳包括一个或多个凸缘特征,以用于操作性地将所述外壳联接到涡轮机壳体。
12.如权利要求1所述的组件,其中,所述支承轴套限定孔,所述孔包括配置用于接收轴颈轴承的部分以及配置用于接收项圈的部分。
13.如权利要求12所述的组件,还包括所述轴颈轴承和所述项圈。
14.如权利要求13所述的组件,还包括联接到涡轮机叶轮的轴,其中,所述轴颈轴承由所述支承轴套的所述孔接收,并且其中,所述轴由所述轴颈轴承支撑。
15.如权利要求12所述的组件,其中,所述支承轴套包括润滑剂通道,所述润滑剂通道从所述孔的配置用于接收轴颈轴承的所述部分延伸。
16.如权利要求12所述的组件,其中,所述支承轴套包括润滑剂通道,所述润滑剂通道从所述孔的配置用于接收项圈的所述部分延伸。
17.如权利要求1所述的组件,还包括定位销,所述定位销用于将轴承定位在由所述支承轴套限定的孔中。
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